變頻器選型攻略介紹——臺達變頻器

1、對環境的適應才能

　　1.1 對電網電壓動搖的適應才能

　　當母線上電動機成組自起動、當母線上最大一臺電動機組起動時對變頻器運轉的影響，這與變頻器答應的輸入電壓動搖范圍參數有關，關于火電機組應確保母線電壓下跌30%時變頻器不會停機。

　　別的，在母線切換等狀況下所形成的母線電壓瞬時失電發生后，變頻器應具有持續或康復運轉的功用（有些廠家稱為“失壓再起動功用”），即在母線電壓瞬間下降或消失（如事端切換）時變頻器不跳閘或使電機體系慣性運轉;當母線電壓重新康復正常后，變頻器能根據捕捉到的電動機轉速正確調整本身輸出，重新拖動電動機運轉的功用。

變頻器選型攻略介紹——臺達變頻器

　　1.2 對現場環境的適應才能

　　高壓變頻器大多安裝于現場輔機鄰近，塵埃較多，塵埃進入變頻柜內會導致絕緣下降或擊穿損壞電子元器件;塵埃堵塞濾網形成功率柜散熱作用差，易導致功率模塊過熱失效損壞。有些廠家把空氣濾網設計為在運轉中可拆換清洗，便于維護。在南邊高溫、潮濕氣候地區，應選擇對環境溫濕度要求低、體系溫升相對低的產品，以確保安全穩定運轉。

　　2 、對本身小毛病的承受才能

　　高壓變頻器具有單元旁路功用，即某個功率單元出毛病時該單元應能夠主動退出，整個體系可持續帶毛病運轉，這實踐是一種冗余設計技能。此刻應注意單元旁路后對變頻器帶載才能的影響，首要考慮變頻設備每相功率單元個數、控制體系的電壓補償。

　　單元串聯越多，毛病概率越大，單個單元毛病對輸出才能的影響越小，二者應折中取舍。若選用電壓補償算法、中性點偏移算法可進步體系單元旁路后的帶載才能，但此種辦法或許帶來共模電壓等問題，需視電動機絕緣安全等設備詳細狀況取舍。

　　高壓變頻器的控制體系電源至關重要，應設計選用多路控制電源供電，多通道互為備用、無擾切換;風扇冷卻器的冗余設計也有助于進步體系的抗擾動才能。

　　3、對外部毛病的承受才能

　　對輸入側的外部毛病，如外部電網毛病形成母線電壓下跌時對高壓變頻器運轉的影響。廣東省某電廠機組曾發生過這樣的事端：因為外部電網瞬時毛病形成廠用電母線電壓閃變下跌，導致輔機變頻器停機，盡管外部電網的毛病很快切除，但因為變頻器拖動的重要輔機停運導致機組甩負荷。因而瞬時停電再起動功用應是電廠機組輔機高壓變頻器進步外部毛病承受才能的可靠確保。

　　對輸出側的外部毛病，如電纜擊穿短路或電動機的單相接地乃至相間短路毛病對高壓變頻器的影響。高壓變頻器應裝備單相接地毛病檢測功用，根據現場狀況選擇設定告警或跳閘維護。據統計廣東省高壓電動機因為絕緣損壞導致的相間短路毛病每年均勻約20臺，盡管相對概率較小，但關于選用過流才能極其有限的電力電子器件的高壓變頻器，短路電流的沖擊對設備的危害是巨大的，或許導致設備損壞的嚴重毛病。高壓變頻器對輸出相間短路的承受才能與維護技能是設備選型、確保設備安全應考慮的一項重要因素。

　　4、設備的毛病康復時間

　　設備毛病分為兩種類型：一是瞬間可自行康復的毛病，這種毛病一旦呈現之后，能在較短的時間內自行康復，而具有轉速主動跟蹤功用的變頻設備能明顯進步在此種毛病狀況下的運轉才能和可靠性。廣東省正在運轉的部分高壓變頻器在雷雨季節發生雷擊時頻頻停機，就是因為不具備此種功用所造成的;

　　其二是發生永久性損壞毛病后設備的康復時間，功率單元模塊化可以在短時間內更換備用模塊，使設備在短時間內康復運轉。

　　5、變頻改造對電機維護的影響

　　高壓變頻器一般均裝備工頻旁路柜，以確保在變頻器呈現毛病或檢修時，經過工頻旁路柜的切換電機康復工頻運轉，確保出產持續不斷。但這種切換也帶來了相應維護裝備的問題：電動機在變頻運轉狀況下開關柜應裝設變壓器維護（因變頻器內部與廠用電連接部分為輸入移相整流變壓器），而在工頻運轉時應裝設電動機維護。

　　因而在改造時，原有電動機維護應保存，作為工頻運轉時的維護設備，如果變頻器控制體系不具備輸入變壓器的維護功用，從體系安全和合理裝備維護的視點考慮，需加裝“阻隔移相變壓器”維護;在電動機變頻運轉時，退出電動機維護而投變壓器維護。

　　6、手動旁路和主動旁路

　　手動切換變頻器的運轉方式（工頻——變頻），存在操作雜亂、中止時間久對機組穩定性影響較大的問題。而具有工頻變頻主動切換的變頻器在發生毛病時能主動切換至工頻運轉，確保了重要輔機的持續運轉，下降了對機組乃至對電網的影響。

　　但是在電動機毛病時變頻器主動切換至工頻，會加劇電動機的毛病，并有使毛病擴大化的風險。在詳細的應用中，應充分考慮“主動旁路切換功用”的利弊，最好變頻器控制體系具有判別本身毛病和負載毛病的才能。

　　別的主動工頻變頻切換時還應注意開關柜維護設備的主動切換、風門或閥門的聯動調理。在變頻檢修完畢后，怎么使電機從工頻運轉狀況瞬間切換至變頻運轉狀況，也是在改造時必須注意的問題。

　　7、諧波對電網及電動機的影響

　　低壓變頻器的輸入電流具有很大的高次諧波成份，這些諧波對電網形成“諧波污染”的一起，還下降了變頻器輸入電路的功率因數。而高壓變頻器一般選用多重化整流技能，減小對電網的諧波污染，進步變頻器輸入側的功率因數。有材料表明，選用30脈波的移相變壓器的高壓變頻器，輸入總諧波含量基本小于國標要求的4%，網側的功率因數也可達0.95以上。

　　輸出電壓、電流諧波對電動機的影響首要體現在添加電動機轉矩的脈動和電機的發熱，然后影響電機繞組的絕緣;共模電壓和軸承電流會加劇軸承電蝕下降機械壽數。一般多單元串聯型式高壓變頻器的每相串聯的功率單元個數到達5個及以上時，輸出電壓的突變率（du/dt）可滿意電機絕緣要求，削減對繞組絕緣與共模電壓軸電流的危害，諧波含量低，可以不考慮其對電機的影響。

　　電動機低速運轉時，自冷電動機的散熱才能將會下降，關于風機和泵類負載，選用單元串聯式的高壓變頻器諧波發熱影響小，電動機在低速運轉時因為負載電流較低，發熱量少，因而不必考慮附加散熱辦法問題;但關于恒轉矩負載，低速運轉時電動機的發熱與高速運轉時挨近，就要考慮低速運轉時加裝強迫風冷等散熱辦法。一起，還應注意低速運轉時軸承的潤滑問題。

　　8、變頻器的壽數

　　高壓變頻器設備的壽數首要決定于電解電容，電解電容的壽數與其運轉溫度和紋波電流直接相關。確保運轉環境溫度、進步功率模塊的散熱作用、下降功率模塊溫升對進步體系壽數起到要害的作用;別的電容器紋波電流減小其壽數添加，因而體系的運轉負載工況關于變頻器的壽數緊密相關。

　　關于一般的可變負載，在運轉環境滿意設計條件下，電解電容器的壽數在8年以上，更換電容器的費用約占體系出資的5%——10%。國內已有廠家推出無極性電容器替代電解電容器，據稱壽數可達20年，但相同體積的無極性電容器的容量要比電解電容小得多，對體系輸入、輸出諧波、功率因數等目標有影響，目前選用無極性電容器濾波的高壓變頻器用量很少，其工藝成熟度以及產品的運轉可靠性影響尚待觀察，值得重視。

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